[发明专利]一种蚯蚓生物强化降解土壤DDT农药残留的污染修复方法

说明书

技术领域

本发明属于环境生物化学技术领域，具体涉及污染土壤的修复和治理，尤 其涉及一种修复DDT污染土壤的方法。

背景技术

DDT[1，1，1-trichloro-2，2-bis-(pchlorophenyl)ethane]作为一种人工合成的有机 氯农药，为世界粮食生产做出了重大贡献，但同时也造成了大气、水体和土壤 环境的严重污染。DDT具有高持留性、广谱毒性、亲脂性和半挥发性等特点， 是典型的持久性有机污染物(POPs)。尽管早在20世纪70～80年代，世界大多数国 家就已停止生产和使用DDT，但施入农田的DDT仍有部分残留于土壤环境介质 中，其检出率仍然很高。因此，DDT对土壤的污染并未因为其被限制使用而消 失，而是在一定时期长期存在。

鉴于DDT对土壤污染的严重性和危害性，DDT污染土壤修复技术引起了全 球普遍关注，其主要包括物理、化学和生物方法。物理修复与化学修复由于处 理费用昂贵，易造成二次污染，因而不是一种理想的污染土壤修复方法。生物 修复技术是利用特定的生物(植物、微生物或原生动物等)吸收、转化、清除 或降解农药污染物，从而实现土壤净化、生态效应恢复的生物技术，是一种公 认的有效、安全、廉价和无二次污染的方法。

目前国内外学者对DDT污染土壤进行生物修复，多采用植物和微生物的方 法。植物修复需要的时间可能过长，环境适应能力较差；微生物修复则存在接 种微生物与土著微生物的竞争问题，以及在污染物浓度较低时修复效果欠佳等 问题。利用土壤动物(蚯蚓)修复污染土壤则不同，蚯蚓广泛分布在世界各地， 具有极强的环境适应能力和繁殖能力，对于污染胁迫表现出远高于微生物的耐 性、生物累积和抗性。蚯蚓通过对土壤的翻动、吞噬和消化排泄，以及挤压土 壤形成的穴道，改变土壤物理结构，提高土壤的通气性、入渗率等。蚯蚓还可 以破碎消化有机物料，使之与土壤矿物质颗粒混合，加速土壤有机质分解，有 机物在蚯蚓消化道内经微生物、酶及粘液等作用，性质得到改善(颗粒变小、CN 比降低，湿度增加)，有利于微生物对养分的利用。蚯蚓消化道内形成类似生物 反应器的微域环境，还能促进土壤有机团聚体和铁锰氧化物的分解重构，提高 污染物的解吸附和溶解性，增加表面接触机会。蚯蚓活动不仅对微生物的种群 结构和数量产生影响，而且还对微生物的活性产生影响。蚯蚓活动对土壤pH值 也产生影响，改善微生物所处的微环境，间接的影响微生物学性质。然而目前， 蚯蚓在土壤污染，特别是有机氯农药DDT污染修复中的作用报道非常有限，需 要作进一步的研究。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种以蚯蚓生物强化降解 残留在自然环境土壤中DDT的方法。

本发明的目的通过以下技术方案来予以实现：

本发明提供了一种蚯蚓生物强化降解土壤DDT农药残留污染修复方法，其 步骤如下：

(1)将赤子爱胜蚓(表层种)或壮伟环毛蚓(内层种)投放到被污染的土壤中；

(2)在步骤(1)处理的土壤中投放已经发酵的鸡粪和/或牛粪，并使鸡粪 和/或牛粪与土壤充分混合均匀；

(3)每隔三个月再次投放已经发酵的鸡粪和/或牛粪，并使鸡粪和/或牛粪 与土壤充分混合均匀。

蚯蚓投放密度太大容易造成拥挤，影响蚯蚓的生长繁殖，密度太小又使得 蚯蚓生物总量过低，降低其处理效果，通过实验得出蚯蚓的投放密度为5～30条/kg 土壤，最佳投放密度为赤子爱胜蚓30条/kg土壤，壮伟环毛蚓15条/kg土壤。

已发酵的鸡粪和/或牛粪投放过多时，会造成其浪费，而如果投放过少时， 又不能保证蚯蚓的繁殖所需的营养成分。通过实验得出已发酵的鸡粪和/或牛粪 与土壤质量比例为0.2～1∶1。最佳质量比例为0.2∶1。

鸡粪和/或牛粪的发酵方法为草帘或塑料薄膜覆盖发酵，发酵过程为18-24 天。发酵鸡粪和/或牛粪过干，应喷水浇湿，以用手紧握时能挤出少量水滴为宜。 每隔5天再喷水浇湿，翻匀几次。发酵饵料应是黑褐色、无恶臭、松散、不粘手。

修复过程中，土壤的含水量保持在55～65％。

采用本发明的方法其有益效果概括如下：

(1)采用蚯蚓对DDT污染土壤进行修复简单有效，成本低廉。

(2)采用蚯蚓进行DDT污染土壤修复对外界环境条件要求低，适宜目前多 数被DDT污染的土壤大规模应用。